JP2017519532A - 磁気抵抗センサを利用した小型リードスクリューポンプ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記リードスクリューと同軸で回転する少なくとも1つの永久磁石と、
前記少なくとも1つの永久磁石によって生成される磁場のセンシングが可能であり、前記少なくとも1つの永久磁石によって生成される磁場の一方向の飽和領域内に設置される磁気抵抗角度センサと、
前記磁気抵抗角度センサの信号を受信し、かつ、前記磁気抵抗角度センサの信号に従って前記リードスクリューの回転方向及び回転速度を制御するためにフィードバックを用いるMCUと、を備える。
前記リードスクリューと同軸で回転可能なように前記リードスクリューに少なくとも1つの永久磁石を取り付け、かつ、前記少なくとも1つの永久磁石によって生成される磁場の一方向の飽和領域内の位置に磁気抵抗角度センサを取り付け、
前記磁気抵抗角度センサの信号に従って前記リードスクリューの回転方向と回転速度とを制御するためにフィードバックを用いるMCUを取り付ける。
リードスクリューのリニア運動の距離=(角度)×(縦ネジピッチ)
という数式から、リードスクリュー位置ユニット70が、リードスクリュー22の位置、又は、Z軸方向におけるその移動のリニアな距離を算出することができる。一方、スリーブ位置ユニット74は、リザーバ4におけるスリーブ8の位置に対するリードスクリュー22の位置の変換テーブルに従って、リザーバ4におけるスリーブ8の位置を知得することもできる。さらに、溶液容量ユニット68は、リザーバ4内のスリーブ8の位置に対するリザーバ4の直径の変換テーブルに従って、注入容量又は残っている液体容量を知得することができる。流速ユニット72は、注入容量及び注入時間に従って、注入速度を計算することができる。リザーバ4の注入容量に対するリードスクリュー22の回転周期の変換テーブルがプリセットされている場合には、流速ユニット72は、変換テーブルとモータ回転周期計数ユニット66とに従って、リードスクリュー22の回転周期と回転時間とを記録し、それによってより迅速に注入速度を算出することができる。注入速度がプリセット値から高すぎ又は低すぎて外れる場合には、MCU50はモータ52の回転方向と回転速度とを調整するためにモータ制御部48に指示することができる。スリーブ位置ユニット74によって提供されるリザーバ4のスリーブ8の位置に従って、又は、溶液容量ユニット68によって提供される注入容量のデータに従って、MCU50は、モータ52の回転方向と回転速度とを調整するためにモータ制御部48に指示することができる。
Claims (17)
- リードスクリューを駆動するモータと、前記リードスクリューに接続される駆動ヘッドとを備え、前記リードスクリューは、そのネジ山の方向に対して逆方向のネジ山を有するナット内で回転することによって、リザーバ内を移動するスリーブを押すために駆動ヘッドを駆動する、ポンプボックス内に取り付けられている小型リードスクリューポンプであって、
前記リードスクリューと同軸で回転する少なくとも1つの永久磁石と、
前記少なくとも1つの永久磁石によって生成される磁場のセンシングが可能であり、前記少なくとも1つの永久磁石によって生成される磁場の一方向の飽和領域内に設置される磁気抵抗角度センサと、
前記磁気抵抗角度センサの信号を受信し、かつ、前記磁気抵抗角度センサの信号に従って前記リードスクリューの回転方向及び回転速度を制御するためにフィードバックを用いるMCUと、を備える、小型リードスクリューポンプ。 - 前記磁気抵抗角度センサは、2軸の回転磁気センサ、2つの直交1軸磁気角度センサ、及び、1軸又は2軸のリニア磁気センサの1つである、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記磁気抵抗角度センサは、ARM、GMR、又は、TMRセンサである、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記永久磁石の中心軸と前記リードスクリューの中心軸とが、前記磁気抵抗角度センサの中心を通る、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記少なくとも1つの永久磁石は、一体の永久磁石又は分割タイプの永久磁石であり、円盤状、リング状又は角状である、請求項1から4のいずれか記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記少なくとも1つの永久磁石は2つの永久磁石であり、前記永久磁石の各々は複数の異なる磁極を有し、かつ、前記2つの永久磁石はそれぞれリードスクリューの両端に設置される、又は、一連のものとしてリードスクリューと同端に配置される、請求項1から4のいずれか記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記MCUは、モータ制御部を介して、前記モータの回転方向と回転速度とを制御する、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記MCUは、磁気抵抗センサ情報管理ユニットを備え、前記磁気抵抗センサ情報管理ユニットは、前記モータの角度を監視するモータ角度計数ユニットと、前記リードスクリューのリニアな移動位置を算出するリードスクリュー位置ユニット及び/又は前記リザーバにおけるスリーブの位置を算出するスリーブ位置ユニットと、前記リザーバ内の溶液の容量を算出する溶液容量ユニットと、前記リードスクリューの回転速度を前記リザーバの注入速度に変換する流速ユニットとを備える、請求項7記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記MCUは、ワイヤード及び/又はワイヤレスのデータ通信機能を有する、請求項1から7のいずれか記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記MCUは、それに接続されているCGMによって送信される信号を受信し、かつ、前記MCUにプリセットされたCGMルックアップテーブルに従って実際に要求される注入速度を算出する、請求項1、7又は8記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記小型リードスクリューポンプは、前記小型リードスクリューポンプの注入速度と前記実際に要求される注入速度とを比較する比較ユニットを備え、前記MCUは、前記比較ユニットの比較データのフィードバックに従って前記リードスクリューの速度を調整する、請求項10記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記モータは、DCモータ又はステッパモータである、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記モータ及び前記リードスクリューに接続されている転送デバイスを備える、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 滑り面又はガイドロッドを備え、前記滑り面又は前記ガイドロッドは、前記リードスクリューに対して平行であり、前記駆動ヘッドは、前記滑り面内を滑る又は前記ガイドロッドに沿って滑る、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 前記リードスクリューに設置されるアンチバックラッシュデバイスを備える、請求項1記載の小型リードスクリューポンプ。
- 請求項1記載の小型リードスクリューポンプの製造方法であって、
時計回り又は反時計回りに回転するリードスクリューと、前記リードスクリューに接続される駆動ヘッドとを備えることによって、リザーバ内を移動するスレーブを押すために駆動ヘッドを駆動し、
前記リードスクリューと同軸で回転可能なように前記リードスクリューに少なくとも1つの永久磁石を取り付け、かつ、前記少なくとも1つの永久磁石によって生成される磁場の一方向の飽和領域内の位置に磁気抵抗角度センサを取り付け、
前記磁気抵抗角度センサの信号に従って前記リードスクリューの回転方向と回転速度とを制御するためにフィードバックを用いるMCUを取り付ける。 - 前記磁気抵抗角度センサは、AMR、GMR、又は、TMRセンサである、請求項16記載の小型リードスクリューポンプの製造方法。
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